DE10200999B4

DE10200999B4 - Verriegelungsvorrichtung nach einem rotativen Push-Push-Bewegungsprinzip

Info

Publication number: DE10200999B4
Application number: DE10200999A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Eigler
Original assignee: EIGLER PROCON GmbH
Current assignee: Eigler Procon 58540 Meinerzhagen De GmbH
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2022-01-12
Also published as: DE20200409U1; DE10200999A1

Abstract

Verriegelungsvorrichtung nach dem Push-Push-Bewegungsprinzip zur Verriegelung einer Zuhaltung für einen Deckel, einer Klappe, eines Faches, einer Tür, einer Abdeckung oder eines ähnlichen Gegenstandes, die durch Ausübung einer Kraft entgegen der Wirkung der Kraft einer vorgespannten Zuhaltungsfeder bei der einen Kraftbetätigung in eine schließende Raststellung und nach einer weiteren Kraftbetätigung in gleicher Kraftrichtung in eine offene Raststellung gedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (1) von einer in Lagern (12, 13) eines ortsfesten Grundkörpers (2) drehbar gelagerten Welle (8), der darauf drehfest angeordneten Zuhaltung (3), einem darauf drehbar gelagerten Rastnockenrad (5) und einer mit der Welle (8) drehfest gekuppelten Schrittraste (6) sowie von einer auf einer gleichfalls am Grundkörper (2) befestigten Achse (10) schwenkbar gelagerten Rastsperre (7) gebildet ist, die in der offenen Raststellung entgegen der Wirkung einer Rastsperrfeder (7a) mit ihrer breitflächigen Sperrfläche (24) in angehobener Stellung auf einem Nocken (21) des Rastnockenrades (5) gehalten ist und in geschlossener Raststellung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung nach dem Push-Push-Bewegungsprinzip zur Verriegelung einer Zuhaltung für einen Deckel, einer Klappe, eines Faches, einer Tür, einer Abdeckung oder eines ähnlichen Gegenstandes, die durch Ausübung einer Kraft entgegen der Wirkung der Kraft einer vorgespannten Zuhaltungsfeder bei der einen Kraftbetätigung in eine schließende Raststellung und nach einer weiteren Kraftbetätigung in gleicher Kraftrichtung in eine offene Raststellung gedrückt ist.

Eine Verriegelungsvorrichtung dieser Art ist aus der DE 199 42 956 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist innerhalb der Führungsflächen eines plattenförmigen, in Schlitzen linear geführten Verriegelungskörpers einen mit einer Tür gekoppelten Stift auf, der entgegen der Wirkung einer vorgespannten Zuhaltungsfeder linear geführt. Dabei kontaktiert der Stift vor Erreichen seiner schließenden Raststellung mehrere Führungsflächen in einem bestimmten Zyklus. Zur Erreichung seiner offenen Raststellung wird er erneut entgegen der Wirkung einer nicht dargestellten Zuhaltungsfeder in der gleichen Kraftrichtung betätigt, bevor er wiederum nach einem bestimmten Zyklus der Führungsflächen seine offene Raststellung erreicht. Diese Verriegelungsvorrichtung ist mit dem Nachteil einer hohen Überdrückung verbunden, d.h. daß der Weg, gemessen von der Offenstellung des zu verschließenden Gegenstandes bis zur Stellung seiner Verriegelung relativ lang ist. Nachteilig wirkt sich dabei insbesondere der dünne Stift aus, der bei einer Fehlbedienung, z.B. beim Anheben des Gegenstandes aus seiner Schließstellung, in dieser Verriegelungsstellung abbrechen kann. Andererseits darf der Stift aufgrund des linearen Führungsprinzips sowie zur Erzielung einer möglichst geringen Überdrückung nur mit einer möglichst geringen Querschnittsfläche versehen werden, weil sonst auch die Größe des plattenförmigen Verriegelungskörpers entsprechend ansteigt. Nachteilig ist ferner die relativ große Baulänge des Verriegelungskörpers in Verbindung mit dem Führungsstift.

Eine weitere bekannte Verriegelungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist in der DE 198 19 691 A1 offenbart. Diese Vorrichtung arbeitet mit einer herzförmigen Steuerkurve innerhalb oder außerhalb einer Kulisse, mit Raststellungen, an denen ein Führungsstift entlanggleitet. Auch diese Verriegelungsvorrichtung ist mit den vorgenannten Nachteilen verknüpft und weist aufgrund des im Querschnitt möglichst gering zu haltenden Führungsstiftes eine geringe mechanische Stabilität sowie einen relativ langen Überdrückungsweg auf.

Besonders problematisch hat sich bei den vorbekannten Verriegelungsvorrichtungen der relativ lange Weg ihrer Überdrückung erwiesen.

Von diesem nächstkommenden Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die bei geringer Bauraumgröße sowie minimaler Überdrückung eine derartige hohe mechanische Stabilität aufweist, daß selbst bei einer Fehlbedienung nur ein vorgegebener Bewegungsablauf mit definierten, nicht zur Zerstörung führenden Kräften erfolgt.

Diese komplexe Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verriegelungsvorrichtung von einem in Lagern eines ortsfesten Grundkörpers drehbaren Welle, der darauf drehfest angeordneten Zuhaltung, einem darauf drehbaren Rastnockenrad und einer mit der Welle drehfest gekuppelten Schrittraste sowie von einer auf einer gleichfalls am Grundkörper befestigten Achse schwenkbaren Rastsperre gebildet ist, die in der offenen Raststellung entgegen der Wirkung einer Rastsperrfeder mit ihrer breitflächigen Sperrfläche in angehobener Stellung auf einem Nocken des Rastnockenrades gehalten ist und in geschlossener Raststellung mit einer breitflächigen Abstützfläche der Zuhaltung unter Wirkung der Zuhaltungsfeder in Anlage gelangt, wobei das Rastnockenrad von einer am Grundkörper angeordneten Klinkensperre an einer Drehrichtung in Richtung der offenen Raststellung der Zuhaltung gehindert ist und an seinem von der Zuhaltung abgewandten Bereich mit einer Schrittrastverzahnung versehen ist, in welche ein blattfederartiger Rastvorsprung der Schrittraste eingreift.

Es versteht sich, daß auch die kinematische Umkehrung, nämlich Grundkörper beweglich und Zuhaltebügel ortsfest, vom Schutzumfang des Anspruchs 1 erfaßt sind.

Durch diese Ausbildung wird eine nicht mehr linear, sondern rotativ arbeitende Verriegelungsvorrichtung mit minimalem Bauraum geschaffen, die aufgrund der breitflächigen Sperrfläche der Rastsperre und der ebenso breitflächigen Abstützfläche der Zuhaltung eine derart hohe mechanische Stabilität aufweist, daß selbst bei hohen Flächenpressungen, z.B. infolge von Fehlbedienungen, eine Zerstörung der Verriegelungsvorrichtung unter den hier zu berücksichtigenden Kräften kaum möglich ist, sondern der vorgegebene rotative Bewegungsablauf mit definierten Kräften zur Öffnung und Schließung eingehalten werden muß. In Abkehr von der linearen Bewegung gemäß dem Stand der Technik wird nicht nur eine minimale Bauraumgröße, sondern auch eine ebenso minimale Überdrückung erzielt.

Diese Überdrückung kann je nach Einsatzzweck der Verriegelungsvorrichtung hinsichtlich der Anzahl der Rastnocken des Rastnockenrades im Verhältnis zur Schrittrastverzahnung frei gewählt werden, wobei ein günstiges Verhältnis 1 : 2 ist, d.h. daß auf die Anzahl der Nocken die doppelte Anzahl an Schrittrastzähnen entfällt.

Dabei hindert die am Grundkörper angeordnete stabile Klinkensperre das Rastnockenrad an einer Drehrichtung in Richtung der offenen Raststellung, was andernfalls zu einer Fehlbedienung führen könnte. Dadurch kann sich das Rastnockenrad stets nur in einer Drehrichtung drehen.

Vorteilhaft weist der Grundkörper zwei beabstandete Lager zur Aufnahme der Welle und zwei beabstandete Lager zur Aufnahme der Achse für die darauf schwenkbare Rastsperre auf, wobei die Symnietrielängsachsen von Welle und Achse parallel zueinander verlaufen. Weiterhin ist der Grundkörper unterhalb des Rastnockenrades mit einer blattfederartigen Klinkensperre versehen ist, die unter Wirkung einer eigenen Federvorspannung in die Aussparung zwischen zwei Nocken in der einen Drehrichtung des Rastnockenrades schleifend und in dessen anderer Drehrichtung sperrend eingreift. Diese Klinkensperre kann sowohl als separates Teil hergestellt als auch direkt stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden sein.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die drehfest auf der Welle angeordnete Zuhaltung an ihrem Außenumfang mit zwei vorspringenden Backen zur Kupplung eines mit dem zu verriegelnden Gegenstandes verbundenen Zuhaltebügels versehen. Diese Backen können sowohl als federnde Klipse ausgebildet sein als auch durch ein mit dem Zuhaltebügel verbundenes Gelenk ersetzt werden. Die Wahl der Ausbildung wiederum hängt vom Einsatzzweck der Verriegelungsvorrichtung ab.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem einen Lager der Welle und der zugekehrten Stirnseite der Zuhaltung die als Drehschenkelfeder ausgebildete Zuhaltungsfeder auf der Welle angeordnet, die sich mit ihrem einen Schenkel an einem Vorsprung der Stirnseite und mit ihrem anderen Schenkel an dem ortsfesten Grundkörper abstützt. Dadurch wird bei geringer Baugröße eine effektive Krafteinwirkung auf die Zuhaltung sichergestellt.

Diese Zuhaltung ist vorteilhaft an ihrer anderen Stirnseite in einem Rücksprung mit der breitflächigen Abstützfläche versehen, dessen radiale Erstreckung unterhalb des Kreises der Oberfläche der Nocken des angrenzenden Rastnockenrades endet. Da sich diese große Abstützfläche über einen relativ großen Teil des Umfanges der Zuhaltung erstrecken kann, weist sie eine derartig hohe Stabilität auf, daß unter jedweden Fehlbedienungskräften ihr Abbruch – im Gegensatz zu dem dünnen Stift wie beim Stand der Technik – ausgeschlossen ist.

Das Rastnockenrad ist relativ zur Zuhaltung und zur Schrittraste auf der Welle drehbar und an seiner der Schrittraste zugekehrten Stirnseite mit der Schrittrastverzahnung versehen. Auch dadurch kann seine radiale Baugröße gering gehalten werden.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verdreht die drehfest auf der Welle sowie gemeinsam mit der Zuhaltung drehbare Schrittraste bei Betätigung der Zuhaltung in die offene Raststellung über ihren blattfederartigen Rastvorsprung das Rastnockenrad in seine eine mögliche Drehrichtung um einen Schritt weiter und schiebt damit zugleich die Rastsperre entgegen der Wirkung der Rastsperrfeder mit ihrer breitflächigen Sperrfläche auf die Oberfläche des in Drehrichtung nächstgelegenen Rastnockens hinauf unter gleichzeitiger Freigabe der Abstützfläche der Zuhaltung. Dadurch gelangen die breitflächige Sperrfläche der Rastsperre und die breitflächige Abstützfläche der Zuhaltung außer Eingriff, wodurch die Zuhaltung unter Wirkung ihrer Zuhaltungsfeder in ihre offene Raststellung verschwenken kann. Auch diese Rastsperrenfeder ist als Drehschenkelfeder ausgebildet, die sich mit ihrem einen Schenkel an der Rastsperre und mit ihrem anderen Schenkel an dem Grundkörper abstützt.

Die Schrittraste kann entweder direkt mit der Welle drehfest gekuppelt werden oder über eine drehfest mit der Welle gekuppelte Mitnehmerscheibe mit einem Mitnehmervorsprung in die Drehrichtung des Rastnockenrades entgegen der Wirkung einer Feder verdreht werden, welche die Schrittraste unter Vorspannung in Anlage an den Mitnehmervorsprung hält. Diese Konstruktion eignet sich für den Fall, daß ein Leergang der Schrittraste erwünscht ist. Für die Durchführung des im Anspruch 1 genannten Wirkungsprinzips ist sie nicht erforderlich.

Auch die auf die Schrittraste wirkende Feder ist als Drehschenkelfeder ausgebildet und stützt sich mit ihrem einen Schenkel an der Schrittraste und mit ihrem anderen Schenkel an dem Grundkörper ab.

Zur preiswerten Herstellung bestehen der Grundkörper, der Zuhaltebügel, die Zuhaltung, das Rastnockenrad, die Schrittraste, die Mitnehmerscheibe und die Rastsperre aus Kunststoff, nämlich aus PA, POM, ABS, PC oder PEEK, wohingegen die Drehschenkelfedern aus gehärtetem Federstahl produziert werden.

Je nach Einsatzzweck und der damit einhergehenden Belastung sind die Welle und die Achse aus Stahl oder Kunststoff hergestellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:
1 die perspektivische Ansicht eines Deckels mit Zuhaltebügel, der über eine Verriegelungsvorrichtung in geschlossener Stellung gehalten ist,
2 die Darstellung des Deckels von 1 mit dem von der Verriegelungsvorrichtung gelösten Zuhaltebügel in offener Raststellung,
3 einen an drei unterschiedlichen Stellen mit einem Zuhaltebügel versehenen Deckel, der von drei synchron zusammenwirkenden Verriegelungsvorrichtungen in seiner Verschlußlage gehalten ist,
4 die Ansicht des Deckels von 3 in einer geöffneten, von der Verriegelungsvorrichtung gelösten Raststellung,
5 die perspektivische Ansicht der Verriegelungsvorrichtung in Verbindung mit einem Zuhaltebügel,
6 die perspektivische Ansicht der Verriegelungsvorrichtung von 5 etwa in Richtung des Pfeiles VI von 5,
7 die Explosionsdarstellung der Einzelteile der Verriegelungsvorrichtung von 6,
8 die senkrechte Draufsicht der Explosionsdarstellung in Richtung des Pfeiles VIII von 7,
9 die perspektivische Ansicht auf die Explosionsdarstellung von 8,
10 die Seitenansicht auf die Einzelteile der Explosionsdarstellung in Richtung des Pfeiles X von 8,
11 eine Perspektivansicht von Grundkörper, Welle, Zuhaltungsfeder und Zuhaltebügel von 5,
12 die Perspektivansicht der Zuhaltung als Einzelteil,
13 die Perspektivansicht der Zuhaltung von 12 etwa in Richtung des Pfeiles XIII,
14 die Einzeldarstellung der Zuhaltung in Verbindung mit dem Zuhaltebügel etwa in Richtung des Pfeiles XIV von 6,
15 die Ansicht der Zuhaltung von 14 in Richtung des Pfeiles XV,
16 die perspektivische Teilansicht auf das Rastnockenrad mit der dahinter angeordneten Zuhaltung und der eingreifenden Rastsperre von 6 bei abgenommener Schrittraste und Mitnehmerscheibe,
17 die Einzel-Perspektivansicht auf die Schrittraste von 6,
18 die Ansicht von 16 mit auf die Welle aufgesetzter Schrittraste,
19 die perspektivische Teilansicht von 18 bei von der Welle abgenommener Schrittraste und entfernter Schrittrastverzahnung auf die Nocken des Rastnockenrades in Verbindung mit der eingreifenden Rastensperre,
20 die perspektivische Teilansicht der Zuhaltung von 19 bei entfernten Nocken des Rastnockenrades und
21 die Ansicht von 20 ohne Rastsperre,
22 die perspektivische Teilansicht in Richtung des Pfeiles XXII von 5 auf die Unterseite der Mitnehmerscheibe und der Schrittraste und
23 die Teilansicht in Richtung des Pfeiles XXIII von 22.
In den Figuren ist nur stets eine Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 1 dargestellt. Sämtliche identischen Teile sind daher mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In den 1 und 2 wird ein mit einem Zuhaltebügel 4 versehener Deckel 16 mit der Verriegelungsvorrichtung 1 in und außer Eingriff gebracht. Dadurch kann dieser Deckel einen nicht dargestellten Behälter ein Fach oder Abdeckung oder ähnliches nach Wahl verschließen. Zu diesem Zweck wird der Deckel 16 von 2 in Richtung des Pfeiles C (C für closing) mit seinem Zuhaltebügel 4 in Richtung auf die Verriegelungsvorrichtung 1 heruntergedrückt, bis er die Schließlage von 1 erreicht hat. Nach einer nochmaligen Kraftbetätigung gemäß dem Pfeil O (O für Opening) in die gleiche Richtung wird der Deckel 16 erneut von der Verriegelungsvorrichtung 1 gelöst und in seine offene Raststellung gemäß 2 überführt.
In den 3 und 4 ist ein relativ langer Deckel 16 mit insgesamt drei Verriegelungsvorrichtungen über insgesamt drei Zuhaltebügel 4 gehalten, von denen mindestens eine der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1 entspechen muß. Die jeweils anderen brauchen nur die Zuhaltung 3 mit den Mitnahmebacken 26, 27 aufzuweisen. Damit die Bewegung drei Verriegelungsvorrichtungen 1 synchron erfolgt, sind sie durch eine gemeinsame Welle 8 verbunden. Auch hierbei erfolgt die Schließung, indem der Deckel 16 gemäß 4 in Richtung des Pfeiles C in Richtung auf die drei Verriegelungsvorrichtungen 1 niedergedrückt wird. Sobald die drei Haltebügel 4 von der Verriegelungsvorrichtung 1 ergriffen und in ihre Schließlage überführt sind, hat der Deckel 16 den nicht dargestellten Behälter, das Fach und einen sonstigen Hohlraum verschlossen. Nach nochmaliger Kraftbetätigung in der gleichen Pfeilrichtung gemäß dem Pfeil O von 3 werden die Verriegelungsvorrichtungen 1 in ihre Öffnungslage überführt, so daß der Deckel 16 von einem nicht dargestellten Feder/Getriebemechanismus selbsttätig in die jeweils gewünschte Öffnungsbreite verschwenkt werden kann.
In den 5 bis 10 ist die Verriegelungsvorrichtung 1 in sämtlichen Einzelteilen dargestellt. Sie besteht aus einem Grundkörper 2 mit zwei Lagern 12, 13 für die Welle 8 und zwei weiteren Lagern 14, 15 zur Aufnahme der Achse 10.
Auf der Welle 8 sind gemäß 5 von links nach rechts die vorgespannte Zuhaltungsfeder 3a, die Zuhaltung 3, das Rastnockenrad 5, die Schrittraste 6 mit dem blattfederartigen Vorsprung 6b, die Schrittrastenfeder 6a sowie die Mitnehmerscheibe 9 mit Mitnahmevorsprung 9a (s. 22) angeordnet. Vorliegend ist die Zuhaltung 3 und die Mitnehmerscheibe 9 drehfest auf der Welle 8 angeordnet und können nur gemeinsam in der einen oder anderen Richtung gedreht werden. Die Schrittraste 6 ist zwar drehbar auf der Welle 8 angeordnet, wird jedoch an einer Drehung durch den Mitnahmevorsprung 9a der Mitnehmerscheibe 9 gehindert. Damit schließt der Ausdruck „drehfest" im Anspruch 1 auch solche äquivalenten Ausführungsformen mit ein. Das Rastnockenrad 5 ist frei drehbar auf der Welle 8 gelagert, kann jedoch nur in Richtung des Pfeiles 17 verdreht werden, weil es an einer Drehung in entgegengesetzte Pfeilrichtung durch die aus 8 ersichtliche, stabile Klinkensperre 11 gehindert wird, die ortsfest auf dem Boden des Grundkörpers 2 angeordnet ist.
Die vorteilhaft mit ihren beiden gerändelten Enden in den Lager 14, 15 verpreßte Achse 10 nimmt lediglich die Rastsperre 7 und die Rastsperrfeder 7a auf. Beide sind auf der Achse 10 drehbar. Allerdings drückt die Rastsperrfeder 7a unter ihrer Vorspannung die Rastsperre 7 mit ihrer Sperrfläche 24 stets in Richtung des Rastnockenrades 5 herunter.
Sämtliche Federn 3a, 6a und 7a sind als Drehschenkelfedern ausgebildet. Die Zuhaltungsfeder 3a stützt sich mit ihrem einen Schenkel 3b am Grundkörper 2 und mit ihrem anderen Schenkel 3c an einem Vorsprung 18 der Zuhaltung 3 ab.
Die Schrittrastenfeder 6a stützt sich mit ihrem einen Schenkel 6c gleichfalls am Grundkörper 2 und mit ihrem anderen Schenkel 6d an der Schrittraste 6 ab.
Ebenso stützt sich die Rastsperrfeder 7a mit ihrem einen Schenkel 7b am Grundkörper 2 und mit ihrem anderen Schenkel 7c an einem Vorsprung 19 der Rastsperre 7 ab. Dadurch wird die Rastsperre 7 stets in Richtung des Pfeiles 17 nach unten gedrückt. Hingegen versucht die Zuhaltungsfeder 3a stets die Zuhaltung 3 in Richtung des Pfeiles 20 in eine entgegengesetzte Schwenkrichtung zu verdrehen.
Wie insbesondere aus den 7, 8 und 9 entnommen werden kann, weist das Rastnockenrad 5 an der einen Seite Rastnocken 21 und an der anderen Seite die Zähne 22 der Schrittrastverzahnung 23 auf. Die Zähne 22 wirken mit dem blattfederartigen Vorsprung 6b der Schrittraste 6 zusammen, wohingegen die in Pfeilrichtung 17 abgerundeten Nocken 21 mit ihren geraden, radial auf die Welle 8 zulaufenden Flächen mit einem Teil der breitflächigen Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 zusammenwirken. Da die Sperrfeder 7a stets bestrebt ist, die Rastsperre 7 in Richtung des Pfeiles 17 um die Achse 10 zu verschwenken, greift ein Teil der breitflächigen Sperrfläche 24 in den Zwischenraum zwischen zwei Nocken 21 sperrend ein. Wenn jedoch das Rastnockenrad 5 von dem Vorsprung 6b der Schrittraste 6 um einen Schritt, d.h. um eine Zahnbreite, weiter in Richtung des Pfeiles 17 bewegt worden ist, wird die breitflächige Sperrfläche 24 auf die Oberfläche 21a des nächstfolgenden Rastnockens 21 entgegen der Kraft der vorgespannten Rastsperrfeder 7a angehoben. In dieser Stellung kann die breitflächige Abstützfläche 25 (s. 7) der Zuhaltung 3 die breitflächige Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 unterfahren und somit von der Vorspannung der Zuhaltungsfeder 3a mit der Welle 8 in ihre geöffnete Raststellung verdreht werden.
Wie insbesondere aus 7 entnommen werden kann, ist sowohl die Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 als auch die damit in geschlossener Raststellung zusammenwirkende Abstützfläche 25 der Zuhaltung 3 relativ breitflächig ausgebildet, so daß sie auch entsprechend hohe Flächenpressungen aufnehmen können. Dadurch können sie auch, z.B. bei einer Fehlbedienung, entsprechend hohe Drehkräfte aufnehmen, ohne daß die Sperrfläche 24 oder die Abstützfläche 25 brechen könnten.
Wie die 12 und 13 zeigen, ist die drehfest auf der Welle 8 angeordnete Zuhaltung 3 an ihrem Außenumfang mit zwei vorspringenden Backen 26, 27 zur Kupplung des mit dem zu verriegelnden Gegenstand 16 verbundenen Zuhaltebügels 4 versehen. Diese Backen 26, 27 können sowohl als federnde Klipse als auch als offene Arme oder auch als Gelenk ausgebildet sein.
Die radiale Erstreckung der breitflächigen Abstützfläche 25 der Zuhaltung 3 zur Welle 8 ist so bemessen, daß sie unterhalb des Kreises der Oberflächen 21a der Nocken 21 des Rastnockenrades 5 endet. Andernfalls könnte die Abstützfläche 25 nicht in der offenen Raststellung die breitflächige Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 unterfahren.
Die aus sich heraus verständlichen 14 bis 17 zeigen Einzelheiten der Zuhaltung 3 sowie der Rastsperre 7 und der Schrittraste 6. Das gleiche gilt für die 20 bis 23, welche Einzelheiten der Zuhaltung 3 in Verbindung mit der Rastsperre 7 (20 und 21) sowie die Mitnahmescheibe 9 in Verbindung mit der Schrittraste 6 (s. 22 und 23) in verschiedenen Perspektiven zeigen.
An Hand der 18 und 19 wird nachfolgend die Funktion der Verriegelungsvorrichtung 1 beschrieben. Es wird davon ausgegangen, daß sich der Deckel 16 gemäß 2 in seiner geöffneten Stellung befindet. Wird nunmehr der Deckel 16 in Richtung des Pfeiles C von 2 heruntergedrückt, trifft nach dem Öffnungsweg der Zuhaltebügel 4 auf die Backe 27 der Zuhaltung 3, wodurch der Zuhaltung 3 eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 17 erteilt wird. In der geöffneten Stellung ruht die breitflächige Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 auf der Oberfläche 21a eines Nockens 21. Durch die Drehbewegung der Zuhaltung 3 in Richtung des Pfeiles 17 wird auch die mit der Welle 8 drehfest gekuppelte Schrittraste 6 in Richtung des Pfeiles 17 verdreht, wodurch das Rastnockenrad 5 um einen Schritt, d.h. um einen Zahn 22 seiner Schrittrastverzahnung 23, weiterverdreht wird. Dadurch dreht sich auch der betreffende, die breitflächige Sperrfläche 24 abstützende Nocken 21 in Richtung des Pfeiles 17 um z.B. eine halbe Nockenbreite weiter, so daß die unter Wirkung der Rastsperrfeder 7a stehende Rastsperre 7 in Richtung des Pfeiles 17 in den nachfolgenden Zwischenraum des Rastnockens 21 eingreift und damit die Zuhaltung 3 an einer Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 20 hindert. Wird in dieser geschlossenen Raststellung erneut auf den Gegenstand 16 in Richtung des Pfeiles O eine Kraft ausgeübt, wird die Zuhaltung 3 in Richtung des Pfeiles 17 gedreht und zugleich auch die Rastsperre 6 mit ihrem in die Schrittrastverzahnung 23 eingreifenden blattfederartigen Vorsprung 6a weitergedreht. Bei dieser Drehung dreht sich auch die Nocken 21 des Rastnockenrades 5 mit. Auf ihrer in Drehrichtung des Pfeiles 17 abgerundeten Oberfläche 21b gleitet nunmehr die breitflächige Sperrfläche 24 entgegen der Kraft der Rastsperrfeder 7a nach oben, bis sie auf der Oberfläche 21a des nächstfolgenden Nockens 21 aufsetzt. In dieser Stellung kann die breitflächige Abstützfläche 25 der Zuhaltung 3 die breitflächige Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 unterfahren und somit unter Wirkung der Zuhaltungsfeder 3a in Richtung des Pfeiles 20 in ihre Öffnungsstellung verschwenkt werden. Bei diesem Verschwenken in Richtung des Pfeiles 20 wird auch die Schrittraste 6, die drehfest mit der Zuhaltung 3 auf der Welle 8 angeordnet ist, gedreht, wodurch der blattfederartige Vorsprung 6a in die nächstfolgende Zahnlücke der Schrittrastverzahnung 23 einrastet. An dieser Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles 20 kann das Rastnockenrad 5 nicht teilnehmen, weil es von der ortsfest auf den Grundkörper 2 angeordneten Klinkensperre 11 (s. 8) an dieser Bewegung gehindert wird. Nunmehr kann der Zuhaltebügel 4 aus dem Zwischenraum zwischen den Backen 26, 27 herausgleiten und mit dem mit ihm verbundenen Deckel 16 gemäß 2 bzw. 4 erneut seine geöffnete Stellung einnehmen.
Wird anschließend der Deckel 16 erneut in Richtung des Pfeiles C mit dem Zuhaltebügel 4 heruntergedrückt, kontaktiert er erneut die Backe 27, setzt dadurch die Zuhaltung 3 in eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 17, wodurch die Schrittraste 6 mit ihrem blattfederartigen Vorsprung 6a über die Schrittrastverzahnung 23 das Rastnockenrad 5 vorwärts bewegt und anschließend die Rastsperre 7 mit ihrer breitflächigen Sperrfläche 24 erneut unter Wirkung der Rastsperrfeder 7a in einen Zwischenraum zwischen zwei Nocken 21 eintaucht, wodurch bei der anschließenden Schwenkbewegung der Zuhaltung 3 unter Wirkung ihrer Zuhaltungsfeder 3a in Richtung des Pfeiles 20 die breitflächige Abstützfläche 25 gegen die breitflächige Sperrfläche 24 der Rastsperre 7 fährt und damit die geschlossene Raststellung erreicht ist.
Vorteilhaft werden der Grundkörper 2, der Zuhaltebügel 4, die Zuhaltung 3, das Rastnockenrad 5, die Schrittraste 6, die Mitnehmerscheibe 9 und die Rastsperre 7 aus Kunststoff, wie beispielsweise PA, POM, ABS, PC oder PEEK, hergestellt, wohingegen die Drehschenkelfedern 3a, 6a, 7a aus gehärtetem Federstahl bestehen.
Die Welle 8 und die Achse 10 kann je nach Einsatzbereich und Belastung aus Stahl oder aus Kunststoff hergestellt sein.

1: Verriegelungsvorrichtung
2: Grundkörper
3: Zuhaltung
3a: Zuhaltungsfeder
3b, 3c: Schenkel der Zuhaltungsfeder 3a
4: Zuhaltebügel
5: Rastnockenrad
6: Schrittraste
6a: Schrittrastenfeder
6b: blattfederartiger Vorsprung
6c, 6d: Schenkel der Schrittrastenfeder 6a
7: Rastsperre
7a: Rastsperrfeder
7b, 7c: Schenkel der Rastsperrfeder 7a
8: Welle
9: Mitnehmerscheibe
9a: Mitnahmevorsprung
10: Achse
11: Klinkensperre
12, 13, 14, 15: Lager
16: Deckel
18: Vorsprung der Zuhaltung 3
19: Vorsprung der Rastsperre 7
21: Rastnocken
21a, 21b: Oberflächen des Rastnockens 21
22: Zähne
23: Schrittrastverzahnung
24: Sperrfläche
25: Abstützfläche
26, 27: Backen
C, O, 17, 20: Pfeile

Claims

Verriegelungsvorrichtung nach dem Push-Push-Bewegungsprinzip zur Verriegelung einer Zuhaltung für einen Deckel, einer Klappe, eines Faches, einer Tür, einer Abdeckung oder eines ähnlichen Gegenstandes, die durch Ausübung einer Kraft entgegen der Wirkung der Kraft einer vorgespannten Zuhaltungsfeder bei der einen Kraftbetätigung in eine schließende Raststellung und nach einer weiteren Kraftbetätigung in gleicher Kraftrichtung in eine offene Raststellung gedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (1) von einer in Lagern (12, 13) eines ortsfesten Grundkörpers (2) drehbar gelagerten Welle (8), der darauf drehfest angeordneten Zuhaltung (3), einem darauf drehbar gelagerten Rastnockenrad (5) und einer mit der Welle (8) drehfest gekuppelten Schrittraste (6) sowie von einer auf einer gleichfalls am Grundkörper (2) befestigten Achse (10) schwenkbar gelagerten Rastsperre (7) gebildet ist, die in der offenen Raststellung entgegen der Wirkung einer Rastsperrfeder (7a) mit ihrer breitflächigen Sperrfläche (24) in angehobener Stellung auf einem Nocken (21) des Rastnockenrades (5) gehalten ist und in geschlossener Raststellung mit einer breitflächigen Abstützfläche (25) der Zuhaltung (3) unter Wirkung der Zuhaltungsfeder (3a) in Anlage gelangt, wobei das Rastnockenrad (5) von einer am Grundkörper (2) angeordneten Klinkensperre (11) an einer Drehrichtung (Pfeil 20) in Richtung der offenen Raststellung der Zuhaltung (3) gehindert ist und an seinem von der Zuhaltung (3) abgewandten Bereich mit einer Schrittrastverzahnung (23) versehen ist, in welche ein blattfederartiger Rastvorsprung (6b) der Schrittraste (6) eingreift.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) zwei beabstandete Lager (12, 13) zur Aufnahme der Welle (8) und zwei beabstandete Lager (14, 15) zur Aufnahme der Achse (10) für die darauf schwenkbare Rastsperre (7) aufweist, wobei die Symmetrielängsachsen von Welle (8) und Achse (10) parallel zueinander verlaufen.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) unterhalb des Rastnockenrades (5) mit einer blattfederartigen Klinkensperre (11) versehen ist, die unter Wirkung einer eigenen Federvorspannung in die Aussparung zwischen zwei Nocken (21) in der einen Drehrichtung (Pfeil 17) des Rastnockenrades (15) schleifend und in dessen anderer Drehrichtung (Pfeil 20) sperrend eingreift.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfest auf der Welle (8) angeordnete Zuhaltung (3) an ihrem Außenumfang mit zwei vorspringenden Backen (26, 27) zur Kupplung eines mit dem zu verriegelnden Gegenstand (16) verbundenen Zuhaltebügels (4) versehen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurc h gekennzeichnet, daß die Backen (26, 27) als federnde Klipse ausgebildet sind.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Lager (12) der Welle (8) und der zugekehrten Stirnseite der Zuhaltung (3) die als Drehschenkelfeder ausgebildete Zuhaltungsfeder (3a) auf der Welle (8) angeordnet ist und sich mit ihrem einen Schenkel (3c) an einem Vorsprung (18) der Stirnseite und mit ihrem anderen Schenkel (3b) an dem ortsfesten Grundkörper (2) abstützt.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuhaltung (3) an ihrer anderen Stirnseite in einem Rücksprung (3d) mit der breitflächigen Abstützfläche (25) versehen ist, dessen radiale Erstreckung unterhalb des Kreises der Oberfläche (21a) der Nocken (21) des angrenzenden Rastnockenrades (5) endet.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastnockenrad (5) relativ zur Zuhaltung (3) und zur Schrittraste (6) auf der Welle (8) drehbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastnockenrad (5) an seiner der Schrittraste (6) zugekehrten Stirnseite mit der Schrittrastverzahnung (23) versehen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfest auf der Welle (8) angeordnete sowie gemeinsam mit der Zuhaltung (3) drehbare Schrittraste (6) bei Betätigung der Zuhaltung (3) in die offene Raststellung (Pfeil 17) über ihren blattfederartigen Rastvorsprung (6b) das Rastnockenrad (5) in seine eine mögliche Drehrichtung (Pfeil 17) um einen Schritt verdreht und damit die Rastsperre (7) entgegen der Wirkung der Rastsperrfeder (7a) mit ihrer breitflächigen Sperrfläche (24) auf die Oberfläche (21a) des in Drehrichtung (Pfeil 17) nächstgelegenen Rastnockens (21) unter Freigabe der Abstützfläche (25) der Zuhaltung (3) hinaufschiebt.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastsperrfeder (7a) gleichfalls als Drehschenkelfeder ausgebildet ist, die sich mit ihrem einen Schenkel (7b) an einen Vorsprung (19) der Rastsperre (7) und mit ihrem anderen Schenkel (7c) an dem Grundkörper (2) abstützt.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittraste (6) über eine drehfest mit der Welle (8) gekuppelte Mitnehmerscheibe (9) mit einem Mitnehmervorsprung (9a) in die eine mögliche Drehrichtung (Pfeil 17) des Rastnockenrades (5) entgegen der Wirkung einer Feder (6a) drehbar ist, welche die Schrittraste (6) unter Vorspannung in eine Anlage an den Mitnehmervorsprung (9a) hält.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6a) als Drehschenkelfeder ausgebildet ist, die sich mit ihrem einen Schenkel (6d) an der Schrittraste (6) und mit ihrem anderen Schenkel (6c) an dem Grundkörper (2) abstützt.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Nocken (21) und die Teilung der Schrittrastverzahnung (23) mit ihren Zähnen (22) im Verhältnis von 1 : 2 stehen und zwischen zwei benachbarten Flanken zweier Nocken (21) ein Zahn (22) der Schrittrastverzahnung (23) angeordnet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2), der Zuhaltebügel (4), die Zuhaltung (3), das Rastnockenrad (5), die Schrittraste (6), die Mitnehmerscheibe (9) und die Rastsperre (7) aus Kunststoff, nämlich aus PA, POM, ABS, PC oder PEEK, und die Drehschenkelfedern (3a, 6a, 7a) aus gehärtetem Federstahl bestehen.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (8) und die Achse (10) je nach Einsatzbereich und Belastung aus Stahl oder Kunststoff hergestellt sind.